A raiz de "charlas" aisladas con @boticario en distintos hilos sobre el cuidado y envejecimiento de plantas madre, donde no conseguiamos ponernos de acuerdo pero viendo que habia un interés autentico por entendernos y llegar a un conocimiento medianamente rigoroso decidimos abrir un hilo para tal fin, a ver si entre todos sacamos algo en limpio o como mínimo ampliamos el conocimiento común.
Aqui va...
Senescencia:
Una definición estricta se ceñiría precisamente a aquellas evoluciones en los sistemas que supongan un deterioro del mismo, esto es, a la incapacidad para mantener la estructura, la integridad o el orden interno de dicho sistema. En este sentido cabría distinguirlo de su opuesto, una evolución hacia un mayor orden o clímax, y que conocemos como desarrollo o también sucesión si hablamos de ecosistemas. Cuando un sistema es invariable o no se deteriora con el tiempo, entonces decimos que ha aumentado su antigüedad, pero no ha envejecido.
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Senescencia
Todas las celulas vivas sufren senescencia que no es otra cosa que el envejecimiento y nuestras plantas madres no escapan de el. Todo y que, como veremos mas adelante, no es el único problema que se plantea en la profilaxis del mantenimiento de plantas donantes de clones.
El cultivador o criador de cannabis narcótico necesita plantas madres sanas y vigorosas, que le den esquejes y/o descendencia sexual de calidad.
Aqui hablaremos principalmente sobre aquellos factores que desencadenan sobre la planta efectos negativos que pasará por medio de sus genes a sus clones y/o semillas, la llamada "degeneración clonal". Ya aquí quizas precozmente he planteado una primera cuestión, que razgos negativos se transmiten al clon y cuales a la descendencia sexual? O se transmiten por igual al clon y la semilla? Yo al menos, lo ignoro por completo, y ante la suda supongo el segundo caso, pero carezco de pruebas concretas.
Canna separa en tres los males que aquejan casi indefectiblemente nuestro plantel de geneticas.
Acumulación de patógenos:
Algunos parásitos como hongos, bacterias, virus y viroides van acumulandose en la planta a lo largo de su vida, ya que muchas de las plagas cuyos ataques sufre la planta a lo largo de su vida son transmisoras de virus, muchos de los cuales no se manifestan de manera inmediata en la planta pero que incidiran en la producción final del cultivo (y me imagino yo que también menguaran sus defensas haciendolas más susceptibles de otros patogenos). Los insectos mayormente transmisores de virus son; pulgones, mosca blanca, trips y mosca del suelo. Otra via de contagio es el contacto con otras plantas portadoras de virus, por eso es importante la higiene del espacio y la desinfeccion de las herramientas de poda. Canna recalca que no es posible eliminar estos patogenos por medios comunes (fuera del laboratorio) por lo que una planta enferma ha de ser descartada.
Mutaciones espontáneas:
Las mutaciones son muy comunes y no son más que un cambio en el genoma del individuo podiendo resultar ventajosas o perjudiciales, siendo estas ultimas las mas comunes. Cabe destacar que un virus introduce parte de su genoma en el genoma del hospedante, lo que da lugar a cambios en el genotipo, como por ejemplo clorosis.
Las plantas madres infectadas por determinados virus tampoco sirven para la producción de semilla ya que algunos se transmiten a la descendencia.
En el caso de las mutaciones, dependerá del tipo de mutación y del tipo de celulas que han mutado el que pueda transmitir esa mutación a su descendencia de semillas; sin embargo esas mutaciones seran siempre transmisibles a los esquejes que saquemos de la planta mutada.
Senescencia:
Como senescencia entedemos los cambios a nivel celular que se producen debido a la edad. Los efectos que tiene el envejecimiento sobre el fenotipo son mas que evidentes y he hablado de ellos al principio. La división celular que da lugar al crecimiento y desarrollo del vegetal se conoce como división mitótica, y se da en el proceso denominado mitosis. Existen dos tipos de senescencia, la que se da en las partes ya formadas de la planta (hojas, tallos, raíces...) y cuyas células no se van a dividir más (senescencia postmitótica), y la que se da en los meristemos y partes de la planta aun en desarrollo (senescencia mitótica). Los meristemos son un grupo de células que están continuamente dividiendose y que, dependiendo de los estímulos que les lleguen, formaran estructuras vegetativas o generativas (hojas, flores, frutos, etc.).
Después de un largo periodo de tiempo, las estructuras más viejas de la planta madre comienzan el proceso de senescencia, produciendo
sustancias propias de este periodo que llegaran a los meristemos. Con el tiempo, las nuevas ramas que se formen a partir de una planta madre anciana podrán presentar cambios no deseados en la morfología como hojas de tres o un solo foliolo, presencia de flores, etc. debido, en parte, a los estímulos que estén recibiendo de las partes más viejas. Es por esto que es imprescindible renovar periódicamente las plantas madre. Este proceso de senescencia está mediado por fitohormonas.
Hasta aqui mas o menos lo que dice resumido Canna en su boletín nº13
El punto en italica y negrita me parece de suma imporante y es justamente la cuestión en la que no concidia con @boticario .
Es en efecto como afirman los biologos de Canna tan imprescindible regenerar la planta madre incluso si no han sufrido estress, plagas o muestre deformaciones? En el caso afirmativo cada cuando seria pruente hacerlo? Es que personalmente me da rabia generar una madre q lleva un año y esta hecha una princesa sino estoy completamente seguro de que hay razones para hacerlo. Además aqui no lo menciona pero sospecho que algun tipo de perdida hay al pasar de clon a clon, solo miren a la oveja dolly. Es decir que una madre clonada 40 veces (C40) durante 5 años, tendrá el envejecmiento celular de esos 5 años más la perdida clonal, si mi sospecha es correcta. En este casi hubera salido mas a cuenta cuidar bien a la madre y clonarla menos veces. Pero claro son solo suposiciones.
Aqui señores abro el debate. Agradeceré enormemente vuestra colaboración.
A ver si mas adelante hablamos tambien sobre fotoperiodos para madres que es otra cosa que me interesa mucho.
Buenos vapores!
Agrego interesantisimo trabajo sobre senescencia en plantas madre de producción agrícola:
ENVEJECIENDO CON LAS PLANTAS
Con el agradecimiento a todos los que han participado como colegas y doctorandos en la
realización de las experiencias y publicaciones comentadas.
La senescencia parece resultar de un determinismo endógeno (genoma y epigenoma) tanto en
animales como en plantas que funcionan como un sistema cerrado y bajo el ambiente externo
actual. Sin embargo, en plantas sensibles al ambiente vgr. Anagallis arvensis entre otras, es el
ambiente externo el agente causal de la Senescencia. Ello relativiza la noción de muerte celular
programada (PCD) creando en mi la idea que se confunde con actividad celular residual,
provocada por limitantes de origen interno o externo actuando en forma mas o menos progresiva.
PLANTAS Y CLONES
En diversas plantas cultivadas como clones o variedades se ha señalado que después de ciclos de
propagación vegetativa se observa un decaimiento en la producción vinculandose el fenómeno a
procesos de senescencia o de envejecimiento. La palabra “topophysis” acuñada por Molisch
(1938) señala que la propagación vegetativa podía trasmitir la edad fisiológica de los tejidos
utilizados para la multiplicación a las nuevas plantas. Los cambios de forma a través del
desarrollo eran los indicadores de la forma juvenil o adulta, que se ubican generalmente desde la
base (juvenil) hasta el ápice donde se observan flores (adulta). La pregunta original era si la
edad fisiológica del clon, tras sucesivas multiplicaciones vegetativas, se mantenía o seguía
aumentando a través del tiempo hasta la senescencia y muerte.
En nuestro comienzo orientamos nuestro trabajo hacia plantas leñosas (Trippi y Mesias,
1957,Trippi, 1963b,c,d,e,f, 1964a,b,1965a,Trippi and Bononsegna, 1966) y Caña de Azucar (Trippi
and Montaldi,1960, Trippi 1963g, 1964c) , pero pronto comprendimos que debíamos buscar
alternativas que pudieran ahorrar tiempo. Nos orientamos entonces a las plantas herbaceas.
Nuestras primeras observaciones en Gaillardia pulchella denotaban que sus cambios en la forma
de la hoja se asociaban con la floración, que el fotoperiodo largo (DL) adelantaba la
senescencia provocando previamente la floración. Las plantas en dia corto (DC) iniciaban
una escasa floración (140 dias) al momento en que las plantas bajo DL luego de su segunda
floración morian (Trippi,l965b).
Las observaciones en Tomate mostraron que la multiplicación vegetativa con estacas de
base (juvenil) y del ápice (adulta) producían plantas que florecían en la segunda
multiplicación a los 30 dias las provenientes del apice, a los 48 dias las que provenian de la
base y a los 56 dias si provenían de semilla. La multiplicación por estaca no pudo continuarse
mas alla de la 4a multiplicación. La pérdida de la capacidad rizogénica en ambos clones (base
y ápice) evidencia senescencia. Interpretamos los resultados como consecuencia de un
determinismo endógeno fuerte para evolucionar hacia el crecimiento reproductivo y la
senescencia (Trippi, 1964d,1965c). Dicho determinismo concierne con la actividad génica y
epigenómica o ambiente interno.
Conocimos entonces el Anagallis arvensis planta sensible al fotoperíodo que podia revertir del
estado reproductivo al vegetativo cuando se volvia de Dia Largo a Dia Corto por la transformación
del ovario en apice vegetativo (Laboratoire du Phytotron, Gif-sur-Yvette). La planta se mantenia
vegetativa desde hacia muchos años bajo fotoperiodos cortos. En estas condiciones nunca
florecia. Los ensayos evidenciaron que el DC mantenia las plantas en estado vegetativo
preservando los caracteres juveniles de capacidad rizogénica y composición de diferentes
enzimas y que su crecimiento era indeterminado. En cambio bajo DL, las plantas tendian a
individulizarse con crecimiento definido que a los 120 dias de edad se asociaban con la
presencia de flores y visibles sintomas de senescencia y alteración en la composición
isoenzimatica de varias enzimas. (Trippi and Brulfert,1972,1973a,b, Trippi,1980). El clon en
DC en dia corto se mantuvo sin cambios pero en DL mostró prevalencia de crecimiento
reproductivo y solo pudo multiplicarse seis veces denotando una progresiva disminución de
la capacidad rizogénica y otros parámetros . . Nuevamente la floración o crecimiento
reproductivo aparecia en el camino de la Senescencia.
Volviendo a la pregunta original podriamos decir que el determinismo endogeno para
obtener el crecimiento reproductivo y la senescencia, cuando existe como en Tomate, puede
determinar el envejecimiento y muerte del clon. Asimismo que en plantas como Anagallis
arvensis, la prevalencia de condiciones ambientales determinantes del crecimiento
reproductivo (DL) inducen la senescencia y muerte del clon (Trippi,1976). Estudios
posteriores evidenciaron que la perdida de la capacidad rizogénica provocada por los DL podia ser
revertida por DC y por auxinas (Larrieu et Trippi,1979). Asimismo en plantas creciendo a
intensidad de luz continua por debajo del punto de compensación, los niveles de Sacarosa
exógenos modulan la rizogénesis, y la producción de flores y frutos (Silvente and Trippi,1986).
HOJAS Y PETALOS
El envejecimiento foliar ocurre tanto en plantas de crecimiento determinado como indeterminado de
modo que su ocurrencia parece vinculada a la organización de la planta. Sin embargo, las hojas
aisladas aunque enraizadas y liberadas de las correlaciones de la planta terminan por
envejecer(Trippi,1982). En flores de Phalaenopsis amabilis, la falta de polinizacíón solo alarga la
vida de la flor sin impedirla (Trippi and Tran Thanh Van,1971). Otro detalle que nos llamo la
atención es que tanto en petalos como en hojas, el crecimiento evidencia una disminución de los
contenidos no solo de Nitrogeno sino tambien de Carbono, sobre bases de peso seco (Kenis et
al,1985 ,Pereyra de Altamira y Trippi,1991). La pregunta era si la pO2 de la atmosfera y la
intensidad de luz serian capaces de acelerar la senescencia por incrementar procesos
oxidativos.
Tanto en luz como en oscuridad la presión de O2 por enzima del 0. 3% hasta el 100% tuvo un
efecto deletereo sobre la actividad Nitrato reductasa (Kenis and Trippi,1986). La modulación podia
ser contrarrestada por Cisteina o Mercapto etanol sugiriendo que su acción estaba vinculada a la
oxidación de grupos –SH (Kenis and Trippi,1987) y tambien que la inhibición de la enzima podia
producirse por acción del peróxido de hidrógeno (Kenis et al, 1989). Los parámetros de
senescencia como degradación de clorofilas y proteinas,aumento de amino nitrógeno,
malondialdehido y permeabilidad de membranas (conductividad) eran sensibles a altas
intensidades de luz y su evolución acelerada en función de la presión de oxígeno, comprobandose
que el aumento de permeabilidad de las membranas incrementaba la fotodegradación de clorofilas
(Trippi and De Luca d’Oro,1985). Otras condiciones de estrés provocadas por osmoticos y alta y
bajas temperaturas aceleraron la senescencia en luz y todo aumento de la permeabilidad
aumentaba la fotodegradación de clorofilas (De Luca d’Oro and Trippi,1987). Luego se
comprobaria que un exceso de Cu provoca daños oxidativos en las hojas de Avena en presencia
de luz (Luna et al,1994), y que la Nitrato reductasa es fuertemente afectada acompañando la
evolución de los parametros oxidativos malondialdehido y conductividad (Luna et al,1997). Sin
embargo la inhibición de Nitrato reductasa por Zn es reversible y no pudo asociarse a un aumento
de especies activas del oxígeno (Luna et al,2000). El aislamiento de una aminopeptidasa (Casano
et al,1989) estimuló el estudio de la proteolisis en cloroplastos aislados de avena, comprobandose
que la proteolisis aumenta con el aumento de la irradiación y la presión de Oxígeno(Casano et al,
1990). La participación de radicales del oxigeno sobre la activación de la proteolisis se demostro
mediante el uso de scavengers (Casano and Trippi,1992), estableciendose que una endopeptidasa
unida a tilacoides esta implicada en la respuesta a la luz y al oxígeno (Casano et al, 1994). De las
enzimas del sistema antioxidante pudo demostrarse que la CuZn-SOD era afectada en su actividad
y proteina específica por estrés fotooxidativo con la participación de H2O2 y radical hidroxilo
(Casano et al,1997). De la Glutation reductasa (GR) se mostró que su inactivación se produce
dependiendo de la dosis de radical hidroxilo en el medio, el que aparentemente también marca la
proteina haciendola mas suceptible a proteasas metal y
–SH dependientes (Lascano et al,
1998). La actividad Glutation reductasa (GR) de cloroplastos aislados también mostró sensibilidad
al estrés foto-oxidativo donde se observa una marcada disminución del pool de glutatión pero no
de NADPH (sustrato reductor). Experimentos con la enzima purificada mostraron que la inhibición
de la enzima es claramente dependiente de la presencia de NADPH, de la temperatura y del pH
(Lascano et al,1999). Su caracterización molecular evidenció similitud con otras GR, y su inhibición
que grupos –SH y tambien histidina son esenciales para sus propiedades catalíticas y la existencia
de un solo tamaño de transcripto sugiere que las isoformas se generarian por alteraciones post-
transcripcionales y/o post-traduccionales (Lascano et al,2001a,b,2003).
Los efectos de la baja concentración de 02 o anoxia en oscuridad (Trippi and Thimann, 1983, Trippi
and De Luca d’Oro, 1985) y el uso de desacoplantes (Luna and Trippi, 1986,1994)) denotaban que
la permeabilidad de membranas podia guardar relación con el estado energético del tejido foliar.
En efecto concentraciones por encima del 0. 5% para hojas y del 5-10% de O2 para petalos
provocan una disminución del contenido de nucleotidos primero y luego una caida de la carga
energética en función de la concentración de oxígeno en la atmosfera, acompañando la evolución
de los parametros de senescencia (Trippi et al, 1989, Trippi and Paulin, 1988). Estos reultados
sugieren que el contenido de Oxígeno en la atmosfera constituye una condición de
hiperoxia inductora de senescencia para hojas y petalos la cual podria estar mediada por la
disminución de nucleotidos y caida de la carga energética.
Como los parametros oxidativos evolucionan ya durante el crecimiento foliar decidimos controlar si
las hojas de diferentes superficies guardan relación con fenómenos oxidativos. El grado de
oxidacion evidenció ser mayor (MDA/DNA) en tejudos foliares con una mayor superficie. Estos
estudios evidenciaron que tanto factores internos como externos pueden acelerar los
fenómenos de senescencia, mediando la participación de las especies activas del
oxígeno,(Trippi,1989) ello relativiza en parte el concepto de “programa” para la muerte
celular por senescencia. En las plantas, la existencia de yemas les confiere la capacidad de
crecimiento indeterminado, aunque dicha potencialidad puede ser modificada por el
ambiente interno (epigenoma) y externo.
Cultivares sensibles y resistentes al estrés oxidativo
En los comienzos se usaron dos lineas de Maiz. una sensible y otra resistente mostrando la
resistente (LIZA) mejor respuesta al estrés hiperosmótico y oxigénico de los parametros estudiados
SOD, GR,Asc-P, Catalase, y de la senescencia(Del Longo et al,1993), comprobandose que el
estrés induce la sintesis de GR en la linea resistente (Pastori and Trippi, 1992) la que también
mostraba mayor estabilidad a tratamientos con Paraquat y H2O2 (Pastori and Trippi, 1993a,b).
Resultados similares fueron obtenidos cuando se compararon lineas resistentes y sensibles al
estrés de Trigo (Pastori and Trippi, 1995, Lascano et al,2001, 2003). Los resultados sugerian que
la introducción de genes del sistema antioxidante para reforzar la defensa antioxidante podia ser
una estrategia útil para aumentar la tolerancia de trigo a condiciones estresantes que disminuyen
su produción. Luego de poner a punto el sistema de bombardeo genico se lograron plantas
resistentes al herbicida BASTA (Melchiorre et al, 2002) y se obtuvieron resultados utilizando
protoplastos transformados con la enzima SOD (Melchiorre, Tesis 2002). En la actualidad se
sigue trabajando en el tema tratando de incorporar GR, asi como los genes antiapoptoticos Bcl-xl
humano y Ced-9 de Cenorhabditis elegans a plantas de interés agrícola, con la idea de mejorar su
comportamiento bajo condiciones de estrés y de prolongar la vida de sus hojas.
Fuente: www.safv.com.ar/Trippi092004.pdf